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為什麼許多工程師使用 50歐姆PCB 輸電線路? 有時這會成為PCB佈線的默認設置. 為什麼不是60歐姆或70歐姆? 當線寬固定時, 有三個主要因素影響PCB板的阻抗.
1., 最接近的電磁干擾層的影響 PCB板傳輸線 與PCB傳輸線到最近參攷平面的距離成正比. 距離越小, 輻射越小.
2.., 串擾也隨著傳輸線的厚度而顯著變化, 並且將傳輸線的厚度减小一半將减少傳輸線的串擾.
第三, 距離越小, 阻抗越小, 這有助於减少電容性負載的影響. 這三個因素都鼓勵設計者設計更接近參攷平面的傳輸線. 防止傳輸線厚度降至零的主要原因是大多數晶片無法驅動小於50歐姆的傳輸線, 除了蘭巴斯27島和舊的國家BTL聯盟17島.
並非所有阻抗控制 50島印刷電路板 是最好的. 例如, 當舊的NMOS8080處理器工作在100Khz時, 沒有電磁干擾, 串音，串音, 和電容性負載. 同時, 在任何時候都不可能驅動50島的輸電線路. 就這個處理器而言, 因為高阻抗會降低驅動功率, 我們必須使用我們能製造的最薄、阻抗最高的傳輸線.
同時, we must also consider mechanical issues (process issues). 例如, 在高密度多層板高壓夾層空間中, 在當前的微型印刷科技下，70島的傳輸線很難製造. 在這種情況下, 您可以切換到 50島印刷電路板 輸電線路. 50μm傳輸線允許使用大於70μm的線寬使電路板可製造.
同軸電纜的阻抗如何? 在無線電頻率的世界裏, 要考慮的問題與印刷電路板的問題不同. 目前為止, 射頻行業仍然關注具有類似阻抗的同軸電纜, according to the International Electrotechnical Association Publication 78 (1967), 75°是一種非常容易接受的同軸阻抗標準, 因為你可以更容易地匹配幾種流行的天線結構. 它還定義了50°實心聚乙烯線的結構, 其給出固定的外屏蔽層直徑和固定的介電常數2.2. 因為50島可以减少傳輸過程中的皮膚效應.
同時, 你可以從物理學定理證明50度同軸電纜線路阻抗的優越性. The cable skin effect loss is L (per unit length) proportional to the skin effect resistance R (per unit length) divided by the characteristic impedance Z of the cable. 電纜的總表面電阻是外屏蔽層的電阻加上內傳輸線的電阻之和. 在高頻下, 遮罩層的串聯皮膚電阻與其直徑d2成反比. 內輸電線的串聯皮膚電阻與其直徑d1成反比. The total series resistance is proportional to (1/d2+1/d1). 結合以上因素, 互介電常數ER, 給出遮罩層直徑d2, 你可以通過以下公式將皮膚效應的損失降到最低,
在任何基本電磁場電磁波教科書中，您都可以找到以下公式：Z0表示為d2、d1和ER的公式：
將式2代入式1，式3可如下獲得
將常數項（（âER/60）（1/d2））從公式三中分離出來，變數（（1+d2/d1）/ln（d2/d2））確定皮膚損失最小化的點。 仔細檢查公式三，發現最小損耗點僅與d2/d1的比值有關，與ER和固定d2無關。
將L作為引數d2/d1的函數，可操作結構表明最小損失點為d2/d1=53.5911。 假設固體聚乙烯絕緣體的介電常數為2.25，這相當於光的傳播速度66%。 d2/d1=53.5911。在公式2中使用時，傳輸線的特性阻抗為51.1。 很久以前，無線電工程師毅然决然地只讓同軸電纜的阻抗達到更方便的50°。 這並不意味著你必須使用50島。 例如，如果你設計了一條75μm的傳輸線，這條線的外屏蔽層直徑和介電常數相同，其表皮損耗只新增了12%。 不同的介電常數資料可以優化d2/d1的值，從而優化阻抗。
